เครื่องมือควบคุมขนาดเล็ก

ไมโครแมนิปูเลเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการโต้ตอบกับตัวอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ซึ่งจำเป็นต้องมีความแม่นยำในการเคลื่อนไหวในระดับที่ไม่สามารถทำได้ด้วยมือมนุษย์เพียงอย่างเดียว[ 1 ]โดยทั่วไปอาจประกอบด้วยจอยสติ๊กสำหรับป้อนข้อมูล กลไกสำหรับลดช่วงการเคลื่อนไหว และส่วนเอาต์พุตที่มีวิธีการยึดเครื่องมือขนาดเล็กเพื่อยึด ฉีด ตัด หรือจัดการวัตถุตามที่ต้องการ กลไกสำหรับลดการเคลื่อนไหวโดยปกติแล้วต้องการให้การเคลื่อนไหวปราศจากการคลายตัวซึ่งทำได้โดยการใช้ ข้อจำกัด ทางจลนศาสตร์เพื่อให้แต่ละส่วนของกลไกสามารถเคลื่อนที่ได้เฉพาะในองศาอิสระ ที่เลือกไว้หนึ่งองศาหรือมากกว่า ซึ่งจะทำให้ได้ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการเคลื่อนไหวสูง โดยปกติแล้วจะต้องแลกมาด้วยความถูกต้องสัมบูรณ์บางส่วน
ความเคลื่อนไหว


การลดระยะการเคลื่อนที่สามารถทำได้โดยใช้คันโยกเชิงกล ระบบไฮดรอลิกโดยใช้ลูกสูบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันเชื่อมต่อกันด้วยท่อบรรจุของเหลวที่ไม่สามารถบีอัดได้ ระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้มอเตอร์สเต็ปเปอร์หรือแอคทูเอเตอร์เชิงเส้น หรือการผสมผสานเทคนิคต่างๆ ในเครื่องมือเดียว กลไกที่มีช่วงการเคลื่อนที่ต่างกันหรืออัตราส่วนการลดระยะที่ปรับได้อาจถูกรวมเข้าไว้ในเครื่องมือเดียวเพื่อช่วยให้การกำหนดตำแหน่งแบบหยาบและละเอียดเป็นไปได้
ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ผู้ใช้อาจต้องการความละเอียดในการเคลื่อนไหว ความเร็วในการเคลื่อนไหว ระยะ และความแม่นยำที่แตกต่างกัน ตัวแปรเหล่านี้เป็นตัวแปรสำคัญที่ผู้ผลิตนำมาพิจารณาในการออกแบบหุ่นยนต์ควบคุม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะออกแบบมาให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้าน
การบูรณาการกล้องจุลทรรศน์
เครื่องมือควบคุมขนาดเล็กมักใช้ร่วมกับกล้องจุลทรรศน์ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน อาจติดตั้งเครื่องมือควบคุมขนาดเล็กหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นบนแท่นวางของกล้องจุลทรรศน์ หรือยึดติดอย่างแน่นหนากับโต๊ะข้างกล้องจุลทรรศน์ ตัวอย่างการใช้งานทั่วไปของการควบคุมขนาดเล็กคือการฉีดอสุจิเข้าไปในไซโตพลาสซึม ของมนุษย์ (Human Intracytoplasmic Sperm Injection หรือ ISCSP) ในกรณีนี้อสุจิที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 ถึง 5 ไมโครเมตร จะถูกฉีดเข้าไปในโอโอไซต์ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 ไมโครเมตร ภายใต้การควบคุมด้วยมือโดยตรงของนักวิทยาศาสตร์ด้านตัวอ่อน โดยใช้หลอดแก้วขนาดเล็กแบบใช้แล้วทิ้งติดตั้งเข้ากับที่ยึดเครื่องมือซึ่งติดตั้งอยู่บนส่วนส่งออกของเครื่องมือควบคุม ที่ยึดเครื่องมือสามารถปรับได้สำหรับเครื่องมือขนาดต่างๆ รวมถึงมุมที่ยึดเครื่องมือด้วย
ไมโครอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องมือควบคุมการเคลื่อนที่ขนาดเล็กยังถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่นไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อวางตำแหน่งหัววัดทดสอบบนวงจรรวม ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง และอุปกรณ์ไฮบริด ตลอดจน การทดลอง แพทช์แคลมป์ในการวิจัยทางชีววิทยา
อ่านเพิ่มเติม
- โรเบิร์ต บาเรอร์, เออี ซอนเดอร์ส-ซิงเกอร์. เครื่องมือควบคุมขนาดเล็กแบบควบคุมเดี่ยวรุ่นใหม่
- VBD Skerman เครื่องมือจัดการขนาดเล็กและเตาหลอมขนาดเล็กชนิดใหม่ J. gen. Microbiol. (1968), 54, 287-297
- เฟรด เชอร์แมนเครื่องมือควบคุมขนาดเล็กสำหรับการศึกษาพันธุศาสตร์ของยีสต์จุลชีววิทยาประยุกต์พฤศจิกายน 1973 หน้า 829
- ผู้ประดิษฐ์: Fonbrune, Pierre Henry Dussu DE.; Andre, Beaudouin Paul Micromanipulator ควบคุมสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 2988928
- ผู้ประดิษฐ์: Rowland, May Kenneth อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็กสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 2800055(1957)
- ผู้ประดิษฐ์: Karl Frischmann สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 2760405
- ชุดบทความพื้นฐาน: เครื่องมือควบคุมการเคลื่อนที่ขนาดเล็ก ตอนที่ 2